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食い違い軸歯車の代表的な3つの種類と特徴をご紹介!

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食い違い軸歯車の3つの種類とは?

皆様は食い違い軸歯車を知っていますでしょうか?歯車に精通している方でも、食い違い軸歯車について詳しく知っている方は少ないのではないでしょうか。

食い違い軸歯車とは、歯車の軸が平行ではなく、交差していない軸間に使用される歯車のことを指します。この食い違い軸歯車は主に、ねじ歯車、ハイポイドギヤ、ウォームギヤの3つの種類があります。そこで、今回は食い違い歯車の代表的な3つの種類と特徴についてご紹介します。

 

ねじ歯車の特徴

ねじ歯車とは、歯が軸方向に対してねじれた形状をしている歯車です。食い違い軸間の動力伝達に利用されます。

ねじ歯車の特徴は、歯車の寸法をあまり変更しなくても、大きな速度比を得ることができる点です。デメリットとしては、歯面が点接触するため、滑りが大きく摩耗が激しいことが挙げられます。このねじ歯車はウォームギヤのパーツの1つであり、ウォームとも呼ばれます。このウォーム(ねじ歯車)とウォームホイールと呼ばれるはすば歯車を組み合わせたものをウォームギヤと呼びます。

 

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ウォームギヤの特徴

ウォームギヤは2つのパーツから構成されている歯車です。ウォームと呼ばれるねじ状の歯車とウォームホイールと呼ばれるはすば歯車を組み合わせてウォームギヤと呼びます。同一平面上で、互いに直角の運動伝達の際に使用されます。

基本的にはウォームホイールからウォームを動かすことはできません。また、ウォームの回転をしっかりと伝えるため、ウォームホイールの歯幅は薄く作られている点が特徴的です。噛み合いが非常に静かで円滑に運動伝達をすることができます。加えて、小型にもかかわらず大きな減速比が得られる点が優秀です。なお、ウォームギヤは他の歯車と違い、「滑り接触」となるため熱を発生してしまいます。そのため、ウォームとウォームホイールで別の材質を用いて摩擦係数を下げるなどの工夫が求められます。

 

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ハイポイドギヤの特徴

ハイポイドギヤとは、2つの歯車の軸が食い違い軸(平行でなく、交わりもしない2軸)であり、歯すじが螺旋状になっている歯車です。スパイラルベベルギヤとよく似ていますが、歯車の軸が交差しているかしていないかという点で違いがあります。またウォームギヤとも似ていますが、ハイポイドギヤの方が噛み合い率が高く、動力の伝達効率が良いことがメリットとして挙げられます。

使用用途としては、ウォームギヤ同様歯数比が大きいため大きな減速比を得ることができるため、後輪駆動の車などが主となります。

ハイポイドギヤでは歯すじの方向へ滑りの力を加えることができるため、より騒音や振動を抑えられることが大きな利点です。一方で接触面が大きいことから、動力の伝達ロスがありエネルギー損失が大きいことと、他歯車に加えて摩擦熱が発生するためギヤオイル(潤滑油)が必須となることはデメリットといえるでしょう。

 

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